CN114521277A - 薄膜电容器元件 - Google Patents

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Abstract

薄膜电容器元件，包括：薄膜层叠体，在将连续方向相差180°的带状金属层每片反转并层叠；金属喷镀部，分别在薄膜层叠体的一对端面形成；导电部，在与形成有金属喷镀部的端面不同的一对端面(切断面)，在层叠方向连续地形成。

Description

薄膜电容器元件
技术领域
本公开涉及薄膜电容器元件。
背景技术
现有技术的一例记载于专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-9775号公报
发明内容
本公开的薄膜电容器元件是如下的结构，包含：长方体状的薄膜层叠体，将一面配设有沿第1方向延伸的多个带状金属层，且各所述带状金属层之间设置有沿第1方向延伸的槽状的绝缘空白部，且该一面的第1方向的一边的边缘部，设置有在与所述第1方向正交的第2方向连续的边缘部绝缘区域的电介质薄膜，以所述边缘部绝缘区域的俯视位置每隔1片重叠的方式，使所述一面中的第1方向的朝向每片反转180°地层叠有多片；外部电极，分别在所述薄膜层叠体的所述第1方向的一对端面形成；绝缘部，将多个所述带状金属层中的、位于所述第2方向两端的带状金属层和所述外部电极电绝缘；导电部，分别在所述薄膜层叠体的所述第2方向的一对端面，在层叠方向连续地形成。
附图说明
本公开的目的、特征和优点将从以下详细描述和附图变得更清楚。
图1A是表示第1实施方式的薄膜电容器元件的结构的图，是金属化电介质薄膜的俯视图。
图1B是表示薄膜电容器元件的结构的图，是从上方观察薄膜电容器元件的俯视图。
图1C是表示薄膜电容器元件的结构的图，是图1B的切断面线A-A处的剖视图。
图1D是表示薄膜电容器元件的结构的图，是图1B的切断面线B-B处的剖视图。
图2是第2实施方式的薄膜电容器元件的俯视图。
图3是第3实施方式的薄膜电容器元件的俯视图。
图4是第4实施方式的薄膜电容器元件的立体图。
具体实施方式
作为本公开的薄膜电容器元件的基础的结构的薄膜电容器，例如通过将在由聚丙烯树脂构成的电介质薄膜的表面形成有成为电极的金属层的金属化薄膜进行卷绕或者在一个方向层叠多片从而层叠形成。
层叠型的薄膜电容器元件是将层叠有金属化薄膜的层叠体切断成所需大小(电容)的长方体形状后，在一对侧面设置外部电极而得到。
成为本公开的薄膜电容器元件的基础的结构的层叠薄膜电容器，通过将外部电极(金属喷镀电极)不形成于整个侧面，而形成于不与在端部侧即切断面露出的金属层接触的范围，从而确保切断面的绝缘性。
在对电介质薄膜进行层叠时，有时会产生微小的层叠偏差。虽然不与外部电极接触的金属层成为所谓的浮动(浮置)状态，但由于层叠偏差，会产生在俯视视角下与连接于外部电极的金属层重叠的部分，由于电容耦合，浮动状态的金属层也被施加电压。浮动状态的金属层的一部分在切断面露出，由于电压施加而在切断面产生放电。
以下，参照附图对实施方式的薄膜电容器元件进行说明。
第1实施方式的薄膜电容器元件10，在如图1A所示的、薄膜的表面，交替层叠有多层具有多个沿第1方向(图示中为x方向)连续的带状金属层(膜)3的电介质薄膜1或电介质薄膜2。
另外，各带状金属层3在层叠后成为电容器的内部电极。虽然电介质薄膜1、2在如图1B以后的各附图中仅在层叠方向不同，为相同的结构，但是为了清楚层叠后的朝向，如图1A、1D所示地，对各带状金属层3，从端部依次赋予符号1A～1N或者符号2A～2N。
此外，在各图中，将平行形成的各带状金属层3的连续方向称为第1方向(x方向)，将平行的各带状金属层3的并列方向(与x方向正交的y方向)称为第2方向。薄膜的层叠方向是与第1方向以及第2方向正交的第3方向(图示z方向)。
电介质薄膜1、2的表面上的各带状金属层3通过在基膜(基体)上进行金属蒸镀而形成。在y方向相邻的带状金属层3彼此之间，露出称之为小空白的、槽状的薄膜表面(以下称为绝缘空白部S)，由此，各带状金属层3分别成为独立地电绝缘的状态。
并且，各绝缘空白部S(小空白)在第1方向(x方向)的一个端部侧，与在第2方向(y方向)连续的被称为大空白的边缘部绝缘区域T相连。各绝缘空白部S的间隔(间距P)为将各带状金属层3的y方向的宽度P1和各绝缘空白部S的y方向的宽度P2相加后的值(P＝P1+P2)。
另外，作为构成薄膜电容器元件的电介质薄膜1、2的构成材料，可列举：聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚芳酯、环烯烃聚合物等有机树脂材料。
如图1B所示，电介质薄膜1、2的层叠是，在将电介质薄膜1和与其在图示上下(z方向)邻接的电介质薄膜2的、在x方向的朝向上交替地反转180°，即，电介质薄膜1、2是，各电介质薄膜1、2的端部(边缘)的边缘部绝缘区域T的位置以在x方向上交替地相反的方式重叠，从而得到薄膜层叠体4。
在薄膜层叠体4的x方向的两端面4a，通过金属喷镀形成有金属电极(以下称为金属喷镀部)。另外，在图示上，虽然将形成于x方向的两端面4a的金属喷镀部的一者称为5A，将另一者称为5B，但是它们仅是配置位置的不同，在结构上没有差异。在没有区别地说明金属喷镀部5A、5B的情况下，有时简称为金属喷镀部5。
在实施方式的薄膜电容器元件10中，金属喷镀部5A、5B在x方向的两端面4a，在端面整面未设置，在各端面4a的y方向两端，设置有以一定的宽度W在层叠方向连续且未形成金属喷镀部5的非形成区域50。该非形成区域50成为将多个带状金属层3中的、位于y方向两端的带状金属层3和金属喷镀部5电绝缘的绝缘部。
另外，非形成区域50的宽度W只要将位于y方向两端的1个带状金属层3与金属喷镀部5进行绝缘即可。因此，宽度W只要为绝缘空白部S的间距P的1.0倍以上即可。由此，能够使位于y方向两端的1个带状金属层3与金属喷镀部5绝缘。此外，宽度W也可以设为间距P的3.0倍以下。由此，能够抑制由绝缘引起的静电电容的下降。
通过设置绝缘部，带状金属层3中的、位于y方向两端的带状金属层3成为浮动电极，从而确保y方向的两端面4b处的绝缘性。然而，y方向的两端面4b是切断面，由于层叠偏移，在浮动电极中会产生在层叠方向的俯视视角下与连接于金属喷镀部5的带状金属层3重叠的部分，由于电容耦合，浮动状态的带状金属层3也被施加电压。在这种浮动状态的带状金属层3在端面沿层叠方向排列多个而露出的情况下，由于这些带状金属层3间的电位差而产生放电。
在本公开的薄膜电容器元件10中，在作为切断面的y方向的两端面4b的至少一边，在层叠方向连续地设置有导电部6。该导电部6通过将在切断面露出的、处于浮动状态的带状金属层3在切断面电连接，从而作为使它们成为同电位的同电位化部而发挥作用，能够抑制切断面的放电的产生。
如上所述，由于导电部6只要在y方向的端面4b将在层叠方向排列地露出的带状金属层3彼此电连接即可，因此只要在层叠方向连续就不需要涵盖整体地设置。另外，在本实施方式中，将导电部6涵盖端面4b的整面而设置，即使任意的带状金属层3露出，也能够将它们可靠地连接而使其为相同电位。此外，导电部6不需要分别设置于y方向的两端面4b，也可以设置于任意一边的端面4b。另外，在本实施方式中，将导电部6分别设置于y方向的两端面4b。
导电部6只要能够将带状金属层3彼此电连接，则材质及形成方法等不特别限定。作为导电部6的材质，可以使用例如：铝(Al)、锌(Zn)、锡(Sn)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)、铁(Fe)、钴(Co)、钛(Ti)、铬(Cr)、铅(Pb)等金属材料。此外，可以使用使用了铜、镍、银等金属粉末、石墨等碳系材料的导电性粘接剂等。在使用铝、锌、锡作为材质的情况下，可以通过金属喷镀法(金属喷镀)或溅射法来形成。
接着，对第2实施方式的薄膜电容器元件10进行说明。图2是与图1B对应的薄膜电容器元件的俯视图。在第2实施方式中，使位于y方向两端的带状金属层3与金属喷镀部5电绝缘的绝缘部与第1实施方式不同，在本实施方式中，在金属喷镀部5与薄膜层叠体4之间设置有槽部11作为绝缘部。
槽部11以使带状金属层3与金属喷镀部5A、5B分离的方式在薄膜电容器元件10中的y方向的两端部形成。另外，在该例中，槽部11在薄膜层叠体4的x方向的端部分别设置有2个，合计设置有4个。
这些槽部11在金属喷镀部5A或5B与薄膜层叠体4之间，或者，在包含金属喷镀部5A或5B与薄膜层叠体4的界面(边界)的区域，形成为在薄膜的层叠方向(z方向)上连续的凹形状。另外，各槽部11以朝向薄膜层叠体4的y方向的端面4b开口的方向进行设置，各槽部11的从y方向的端面4b的槽深D(y方向)，只要将位于y方向两端的1个带状金属层3与金属喷镀部5绝缘即可，因此与第1实施方式中的非形成区域的宽度W相同。
在第2实施方式中，也与第1实施方式同样地，在y方向的两端面4b，在处于浮动状态的带状金属层3在层叠方向排列多个而露出的情况下，由于带状金属层3之间的电位差而产生放电。在第2实施方式的薄膜电容器元件10中，也在作为切断面的y方向的两端面4b分别设置有在层叠方向连续的导电部6。通过该导电部6，能够抑制放电的产生。
接着，对第3实施方式的薄膜电容器元件10进行说明。图3是与图1B对应的薄膜电容器元件的俯视图。在第3实施方式中，设置于y方向两端面4b的导电部6与第1实施方式不同，在本实施方式中，导电部6不是在端面4b的整面，而是在x方向的中央部分，在层叠方向连续且呈直线状设置。即，在端面4b的x方向两端存在没有设置导电部6的区域。
例如，在x方向的两端面4a的金属喷镀部5的非形成区域的宽度W比较小的情况下，若将导电部6设置于端面4b的整面，则在薄膜层叠体4的角部，金属喷镀部5与导电部6的距离变近，有可能短路等。导电部6只要能够将在端面露出的多个带状金属层3彼此电连接即可，如本实施方式那样，只要在y方向的端面4b设置于x方向的中央部分即可。在第3实施方式的薄膜电容器元件10中，也能够通过导电部6抑制放电的产生。
接着，对第4实施方式的薄膜电容器元件10进行说明。图4是薄膜电容器元件的立体图。在第4实施方式中，设置于y方向的端面4b的导电部6与第3实施方式不同，在本实施方式中，导电部6在x方向的中央部分沿层叠方向连续并倾斜延伸地设置。
在本实施方式中也与第3实施方式同样地，为了抑制导电部6与金属喷镀部5的短路，将导电部6设置在x方向的中央部分。在作为切断面的y方向的端面4b，带状金属层3的露出部位不确定。通过将导电部6设置为在层叠方向连续且倾斜延伸，与直线状相比更容易与带状金属层3连接。在第4实施方式的薄膜电容器元件10中，也能够通过导电部6抑制放电的产生。
另外，在第4实施方式的薄膜层叠体4的上表面，层叠有未形成有带状金属层3的电介质薄膜等、兼用于层叠体的保护层的绝缘层12。绝缘层12也可以省略。此外，在前述的第1实施方式～第3实施方式中，和第4实施方式同样地，绝缘层12也可以层叠在薄膜层叠体4的上表面。
对层叠型的薄膜电容器元件10的制造方法进行说明。首先，将多片具有沿x方向连续的多个带状金属层3的电介质薄膜1或电介质薄膜2，以沿x方向的朝向交替地相反的方式进行层叠，即，以边缘部绝缘区域T的俯视位置每隔1片重叠的方式，使x方向(第1方向)的朝向每片反转180°并重叠。
另外，如前所述，电介质薄膜1和电介质薄膜2仅改变x方向的朝向，结构相同。另外，作为层叠的方法，可以通过将长条状的电介质薄膜1、2相互重叠，卷绕在圆筒或截面为多边形状的筒等、以往公知的方法来进行。
在层叠之后，切断成规定长度从而得到薄膜层叠体4。如该图4的立体图所示，上下邻接的电介质薄膜1和2，由于以在带状金属层3的连续方向(x方向)于偏移了位置的状态下进行层叠，因此，在薄膜层叠体4的x方向的两端面4a，各带状金属层3的边缘部露出。
接着，分别在各带状金属层3的边缘部露出的、薄膜层叠体4的x方向的两端面4a，通过金属喷镀形成金属喷镀部5A、5B。由此，电介质薄膜1、2上的各带状金属层3电连接到金属喷镀部5A、5B，从而作为薄膜电容器元件的内部电极而发挥功能。此时，通过预先在x方向两端面4a上配置掩模并进行金属喷镀，可以设置非形成区域50。
接着，在作为切断面的薄膜层叠体4的y方向的两端面4b形成导电部6。导电部6例如如上所述，例如可以通过涂布导电性粘接剂从而形成。另外，对于金属喷镀部5的形成和导电部6的形成，其顺序没有特别限定，先形成哪一个都可以。
通过上述的制造方法，能够得到薄膜电容器元件10。此外，对设置第2实施方式的槽部11的情况进行说明。
槽部11分别在使带状金属层3和金属喷镀部5A、5B分离的位置，以朝向y方向的两端面4b开口的方式形成。槽部11可以通过切削加工、切断加工等，形成为在层叠方向连续的形状。也可形成为所谓的切口、狭缝、槽口等的形状。
此外，槽部11的y方向的槽深D只要为带状金属层3的间隔及绝缘空白部S的间隔即间距P的1.0倍以上即可。进一步地，作为槽部11的形成位置，可以在金属喷镀部5与薄膜层叠体4之间进行，可以仅切削薄膜层叠体4，也可以以包含金属喷镀部5与薄膜层叠体4的界面(边界)的方式来切削金属喷镀部5和薄膜层叠体4两者。
根据以上结构的薄膜电容器元件，在作为切断面的y方向(第2方向)的端面4b设置有导电部6。导电部6将在切断面露出的处于浮动状态的带状金属层3电连接而使它们成为同电位。通过设置导电部6，能够成为可抑制由在切断面露出的带状金属层3引起的放电的产生的薄膜电容器元件。
本公开可以是以下的实施方式。
本公开的薄膜电容器元件是如下的结构，包含：长方体状的薄膜层叠体，将一面配设有沿第1方向延伸的多个带状金属层，且各所述带状金属层之间设置有沿第1方向延伸的槽状的绝缘空白部，且该一面的第1方向的一边的边缘部，设置有在与所述第1方向正交的第2方向连续的边缘部绝缘区域的电介质薄膜，以所述边缘部绝缘区域的俯视位置每隔1片重叠的方式，使所述一面中的第1方向的朝向每片反转180°地层叠有多片；外部电极，分别在所述薄膜层叠体的所述第1方向的一对端面形成；绝缘部，将多个所述带状金属层中的、位于所述第2方向两端的带状金属层和所述外部电极电绝缘；导电部，分别在所述薄膜层叠体的所述第2方向的一对端面，在层叠方向连续地形成。
根据本公开，能够成为可抑制端面的放电的产生的薄膜电容器元件。
本发明能够在不脱离其精神或主要特征的情况下以其他各种方式实施。因此，前述的实施方式在所有的方面只不过是例示，本发明的范围是权利要求书所示的范围，丝毫不约束于说明书正文。进而，属于权利要求书的变形、变更全部在本公开的范围内。
符号说明
1、2：电介质薄膜；
3：带状金属层；
4：薄膜层叠体；
4a：x方向的端面；
4b：y方向的端面；
5A、5B：金属喷镀部(金属电极)；
6：导电部；
10：薄膜电容器元件；
11：槽部；
50：非形成区域；
S：绝缘空白部；
T：边缘部绝缘区域。

Claims (5)

1.薄膜电容器元件，包括：
长方体状的薄膜层叠体，将一面配设有沿第1方向延伸的多个带状金属层，且各所述带状金属层之间设置有沿第1方向延伸的槽状的绝缘空白部，且该一面的第1方向的一边的边缘部，设置有在与所述第1方向正交的第2方向连续的边缘部绝缘区域的电介质薄膜，以所述边缘部绝缘区域的俯视位置每隔1片重叠的方式，使所述一面中的第1方向的朝向每片反转180°地层叠有多片；
外部电极，分别在所述薄膜层叠体的所述第1方向的一对端面形成；
绝缘部，将多个所述带状金属层中的、位于所述第2方向两端的带状金属层和所述外部电极电绝缘；
导电部，在所述薄膜层叠体的所述第2方向的一对端面的至少一者，在层叠方向连续地设置。
2.根据权利要求1所述的薄膜电容器元件，所述导电部分别在所述第2方向的所述一对端面涵盖整面而设置。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜电容器元件，所述绝缘部是所述薄膜层叠体的所述第1方向的所述一对端面中的、未形成所述外部电极的非形成区域。
4.根据权利要求1或2所述的薄膜电容器元件，所述绝缘部是分别在所述薄膜层叠体的所述第2方向的所述一对端面中，使所述薄膜层叠体与所述外部电极分离的、在薄膜的层叠方向连续的槽部。
5.薄膜电容器元件，包括：
长方体状的薄膜层叠体，将一面配设有沿第1方向延伸的多个带状金属层，且各所述带状金属层之间设置有沿第1方向延伸的槽状的绝缘空白部，且该一面的第1方向的一边的边缘部，设置有在与所述第1方向正交的第2方向连续的边缘部绝缘区域的电介质薄膜，以所述边缘部绝缘区域的俯视位置每隔1片重叠的方式，使所述一面中的第1方向的朝向每片反转180°地层叠有多片；
外部电极，分别在所述薄膜层叠体的所述第1方向的一对端面形成；
绝缘部，将多个所述带状金属层中的、位于所述第2方向两端的带状金属层和所述外部电极电绝缘；
同电位化部，通过将位于所述第2方向的两端的带状金属层中的、在所述薄膜层叠体的所述第2方向的一对端面露出的带状金属层，在所述端面内相互电连接从而成为同电位。
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